Cercetătorii au dezvoltat o metodă pentru extragerea metalelor din asteroizi

Exploatarea extraterestră și prelucrarea metalelor sunt strategii cheie pentru explorarea spațiului. Acum există și o metodă pentru extragerea metalelor din asteroizi.

Într-un nou studiu din Scientific Reports, Rodolfo Marin Rivera și o echipă de cercetători ai științei materialelor au efectuat dizolvarea catalitică a metalelor din meteoriți asemănători asteroizilor bogați în metale, folosind un solvent eutectic profund.

• Telescopul Webb a găsit o populație neobișnuit de mare de asteroizi între Jupiter și Marte
• Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Acești solvenți sunt importanți pentru exploatarea extraterestră, deoarece pot fi proiectați să aibă presiuni de vapori relativ scăzute și pot cuprinde produse organice de deșeuri din așezările extraterestre.

Extragerea metalelor din asteroizi este posibilă cu această metodă

Pentru extragerea metalelor din asteroizi, echipa a studiat trei tipuri de meteoriți, două condrite și un meteorit de fier. Probele de condrită au conținut silicați cu faze bogate în metale, cum ar fi aliaje native, sulfuri și oxizi, dintre care fierul-nichel și troilitul metalic au format cele mai abundente faze purtătoare de metal în toate cele trei probe, cu nuanțe specifice în meteoritul bogat în fier.

Oamenii de știință au supus probele la experimente chimice de microgravare cu iod și clorură de fier (III) ca agenți oxidanți într-un solvent eutectic profund format prin amestecarea clorurii de colină și etilenglicolului.

Este posibil să se stabilească extracții de metal extraterestru viabile, iar utilizarea eficientă a materialelor locale și recuperarea resurselor din spațiu poate reduce semnificativ masa, costul și constrângerile de mediu ale misiunilor spațiale. Acești asteroizi mari bogați în metale sunt corpuri parentale de meteoriți de fier și condrite carbonice bogate în metale.

Aceste metale pot oferi o sursă locală de materiale pentru a stabili o așezare umană în spațiu sau pe alte corpuri terestre. Asteroizii din apropierea Pământului conțin metale valoroase din grupul platinei și fierului, nichelului și cobaltului mai multe decât cele găsite pe suprafața Pământului, potrivit Phys.org.

Ce asteroizi au imitat meteoriții folosiți în studiu?

Semnăturile asteroizilor semănau mult cu asteroidul 16 Psyche, cel mai mare corp bogat în metale din Sistemul Solar. Această lucrare a investigat o metodă demonstrativă pentru extragerea metalelor din meteoriții înlocuitori ai asteroizilor prin utilizarea solvenților eutectici profunzi neapoși.

Rivera și echipa au determinat adâncimea și ratele de dizolvare analizând topografia 3D a probelor gravate, înainte și după gravare. Meteoriții condrite pot fi caracterizați printr-o mineralogie diversă, unde mineralele olivină, piroxenă, plagioclază și kamacit sunt cele mai proeminente, iar compoziția depinde de gradul de metamorfoză la care au fost supuși.

Diverse mostre de condrite au conținut aliaje de fier-nichel, sulfură de fier și minerale de oxid de fier, fiind în schimb mai puțin abundente în minerale bogate în fier-nichel, cu o proporție mai mare de sulfură de fier. Matricea de silicat este formată din condrule formând olivină și piroxen, cu urme de feldspat plagioclaz.

Cercetătorii au arătat capacitatea de a clasifica petrografic condrulele condritelor H3 în șase condrule larg dispersate. Proba Campo del Cielo, de exemplu, este un meteorit fier-nichel compus în întregime din faze minerale bogate în fier-nichel. Este documentat faptul că Kamacitul conține componente semnificative de oligoelemente.

De ce este necesară extragerea metalelor din asteroizi?

Rivera și echipa au studiat distribuțiile mineralelor de fier și nichel în probele de meteoriți, unde fierul a fost găzduit în principal în faze de silicat, cum ar fi în olivină, piroxen și augit, alături de mai multe elemente foarte notabile. Echipa a explorat oxidarea catalitică a metalelor, inclusiv superaliajele și mineralele, precum și gravarea chimică a meteoriților de condrită. Oamenii de știință au efectuat gravarea chimică suplimentară a meteoriților Camp del Cielo cu iod și clorură de fier ca agenți de oxidare înainte și după gravarea chimică.

Pentru asta, cercetătorii au folosit clorură de fier (III) și iod ca agenți de oxidare pentru a solubiliza metalele din trei meteoriți asemănători asteroizilor din apropierea Pământului.

Studiile analitice au confirmat asocierea chimică a nichelului cu fazele de metal bogate în fier în probele originale, cercetătorii identificând și metale suplimentare de interes pentru tehnologiile spațiale, inclusiv urme de ruteniu și rodiu.

Utilizarea asteroizilor ca resurse minerale și metalice oferă un pas cheie pentru explorarea spațiului, dar vor fi necesare investigații suplimentare pentru o activitate economică viabilă. Tehnologia propusă este într-un stadiu incipient și este foarte promițătoare pentru recuperarea metalelor.

Vă recomandăm să citiți și:

Test de cultură generală. Câte grade are Soarele?

Oamenii de știință vor să construiască șosele pe Lună pentru viitoarele baze selenare

Asteroizii ar putea conține elemente care nici măcar nu sunt incluse în Tabelul periodic

Prada va proiecta noile costume spațiale pentru astronauții NASA